中國工程院院士姜德生

過去十年我們解決了光纖傳感網絡中傳感器端的問題，未來十年我們要解決解調器端的問題

部署新一代智能傳感網絡中卡脖子關鍵技術研發及上下游產業鏈建設，形成具有我國自主知識產權的成套生產技術與裝備，形成以光纖通信、光纖傳感、光器件產業為主導，物聯網、大數據、人工智能競相發展的格局

文 |《瞭望》新聞周刊記者 李偉

光纖傳感本質安全，可靠性高，對大國重器意義重大。中國工程院院士、武漢理工大學戰略科學家姜德生是我國光纖傳感新技術研究的先驅者，他帶領團隊打破國外技術產品壟斷，構建了具有我國自主知識產權的光纖傳感成套生產技術與裝備，使光纖傳感技術在國內實現了從無到有、從有到優的躍升。

姜德生團隊成功研制出我國第一個光纖傳感器，攻關了新一代大容量光纖傳感網絡核心技術，首次工業化生產出單纖超過十萬個光柵傳感器的產品，形成了大容量、高密集、高精度的光柵陣列光纖傳感網絡系統，使我國光纖傳感技術在國際上實現了從跟跑向并跑、領跑的戰略性轉變。

姜德生團隊開發的光纖傳感產品被同行評價為“帶來了監測領域里的一場革命”。近日，《瞭望》新聞周刊對話這位與共和國同齡的院士，暢談科研創新之路，探討老一輩科學家帶領團隊從解決實際問題出發做不懈追光者的啟示。

光纖傳感設備有了“中國芯”

《瞭望》：當前我國光纖傳感設備是否已經實現自主可控？

姜德生：光纖傳感技術的原理多樣，體系龐雜，國內外有很多研究機構和企業展開相關的研究，提供各種各樣的光纖傳感器產品和系統解決方案。美國、日本和歐洲發達國家，都將光纖傳感列為重點支持的優先發展技術，我國的相關研究一度被多方掣肘。

早期，國內做光纖傳感器基本仿制國外，但部分參數達不到國內行業標準。長期以來，光纖傳感很多關鍵器件被國外壟斷，例如光柵波長信號解調的一個核心器件大約2萬美元一支，一個小指頭大小的東西，比黃金還貴。當我國提出以較低的價格批量進口時，遭到拒絕。這種被別人卡脖子的憋屈，讓我們下定決心自己攻關。經過三年攻堅，我們研制出性能更優、成本更低的核心光器件。后來，這家外國公司主管三次到中國來，提出按照原價格的1/3賣給我們，以在中國占領更多市場，被我們婉拒。

如今，在我們研究的光柵陣列光纖傳感網絡及其智能化應用的領域，從制備方法、工藝到裝備均具有自主知識產權，完全自主可控。

我們團隊經過幾百個日夜的攻關，在全國率先研制出了具有自主知識產權的光纖光柵感溫火災報警技術與系統，并投入國家油庫工程使用。我們團隊積極促進光纖傳感技術的標準化和產業化，推動了光纖傳感領域第一個國家標準的編制與頒布。我們團隊開發的七大類30余種光纖傳感器，形成了具有我國完全自主知識產權的光纖傳感成套生產技術與裝備，打破了公路隧道等領域進口產品一統天下的局面，極大降低了建設成本。

《瞭望》：你們團隊在光纖傳感技術研制中突破了哪些技術難題？

姜德生：根據光纖光柵傳感技術發展的需求和存在的關鍵問題，我們開展了大量研究，成功突破了光纖光柵傳感技術工程應用的兩大瓶頸問題：研制出編碼光纖光柵，解決了普通光纖光柵無法大容量多點分布式檢測的難題；發明了角調諧波長解調方法，實現了光纖光柵解調技術的自主創新。這些創新技術具有自主知識產權，在國際上占有重要地位。

我們團隊把服務范圍擴大到經濟建設的方方面面，推動更多行業轉型升級。例如在2006年，陜西秦嶺終南山隧道火災報警工程進行國際招標，國外某知名光纖傳感企業參與競爭時提供的方案，不僅需要大量后期維護，報警時間也需要好幾分鐘。而我們的火災報警裝置，解決了20公里長距離無中繼的世界難題，報警反應時間只需不到20秒，每公里的建設成本只有國外產品的1/3。最后，我們以技術第一中標。此后，國外同類產品逐步退出我國市場。截至目前，光柵火災報警系統裝備了中國2萬公里隧道、90%的油庫火災安全監測，為國家安全和國民生活提供保障。